Técnicas usadas en el análisis de circuito de C.C

INDICE

TÉCNICAS USADAS EN EL ANÁLISIS DE CIRCUITO DE C.C 3

REGLA DEL DIVISOR DE VOLTAJE: 3

REGLA DEL DIVISOR DE CORRIENTE: 4

REDUCCIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE FUENTES: 5

FUENTES DE CORRIENTE EN PARALELO: 6

FUENTES DE CORRIENTE EN SERIE: 7

CIRCUITOS EQUIVALENTES DE THEVENIN 7

PASOS: 8

EJEMPLO: ENCUENTRE EL CIRCUITO EQUIVALENTE THEVENIN PARA LA RED UBICADA EN LA PARTE SOMBREADA. 8

ESQUEMA 11

BIBLIOGRAFÍA 12

Técnicas usadas en el análisis de circuito de C.C

Regla del Divisor de voltaje:

En un circuito en serie. El voltaje en los elementos resistivos se dividirá en función de la magnitud de los niveles de resistencia.

Cuando es necesario obtener en un circuito diferente tensiones a partir de una sola fuente de alimentación, se puede utilizar la regla del divisor de voltaje. Consiste en colocar varias resistencias en serie, cada resistencia obtendrá un voltaje en proporción a los niveles de resistencia. Es decir si en un circuito hay dos resistencias sea R1 Y R2, y R1 tiene el doble de resistencia que R2, entonces R1 aceptara el doble del voltaje que R2. Es importante observar que si los niveles de resistencia se incrementan en la misma proporción, los niveles de voltaje permanecerán igual.

A continuación un ejemplo del divisor de voltaje.

A simple vista se puede observar en el diagrama de la figura 5.23, que la resistencia de 6Ω va a recibir el mayor voltaje, la resistencia de 3Ω menos, y la resistencia de 1Ω muy poco. Al resolver la corriente y luego para los tres niveles de voltaje se obtendrá:

I=E/RT=20V/10Ω≅2A

Luego:

V1=IR_1=(2A)(6Ω)=12V

V2=IR_2=(2A)(3Ω)=6V

V3=IR_3=(2A)(1Ω)=2V

Con el método aplicado anteriormente podemos calcular los valores de voltaje de cada resistencia, pero en este análisis se determinó la corriente antes que el voltaje. Sin embargo existe un método denominado regla del divisor de voltaje, que determinar los niveles de voltaje de cada resistor sin tener que calcular la corriente. La fórmula es la siguiente:

Donde V_X es el voltaje en R_X , E es el voltaje en los elementos en serie, y R_T es la resistencia total del circuito en serie. De esta manera nos da los mismos niveles de voltaje:

V1=(6Ω)(20V)/10Ω=12V

V2=(3Ω)(20V)/10Ω=6V

V1=((1Ω)(20V))/10Ω=2V

Regla del divisor de corriente:

Tal como su nombre lo sugiere, se determinara como se divide entre los elementos la corriente que entran en un conjunto de ramas paralelas. Está diseñado para dividir la corriente de la fuente entre R1 y R2. Así para dos elementos en paralelo de igual valor de resistencia, la corriente se dividirá equitativamente. Para elementos en paralelo con diferentes valores, a menor resistencia, mayor será la porción de corriente de entrada.

Por ejemplo, si uno de dos resistores en paralelo es lo doble del otro, entonces la corriente a través del resistor mayor será la mitad de la del otro.

La corriente de entrada I es igual a V/R_T, donde R_T es la resistencia total de las ramas paralelas. Sustituyendo V=I_X .R_X , en la ecuación anterior donde I_X se refiere a la corriente a través de una rama paralela de resistencia R_X.

Ejemplo: Determine la corriente I_2 para la red de la figura usando la regla del divisor de corriente.

Usando la formula del divisor de corriente:

R_T=(8K.4K)/(8K+4K)= 8/3 KΩ

i_2=R_T/R_X I = (((8)⁄(3)KΩ))/8KΩ 6A=2A

Reducción y transformación de fuentes:

Las fuentes de corriente o de voltaje ideales no tienen una resistencia interna, pero en realidad, todas las fuentes ya sean de corriente o de voltaje cuentan con cierta resistencia interna con las posiciones relativas que se muestran a continuación:

Aunque los métodos de las tensiones de nodo y las corrientes de malla son unas técnicas muy potentes para la resolución de circuitos, nos interesa ver si existen otros métodos que nos permitan simplificar los circuitos. Una transformación de fuente nos permite sustituir una fuente de voltaje con su resistencia interna (en serie), a una fuente de corriente con resistencia interna (en paralelo) o viceversa usando el mismo valor de resistencia.

La corriente de la fuente de corriente, y el voltaje de la fuente de voltaje se determinan utilizando la ley de Ohm y los parámetros de la otra configuración. La resistencia R es el mismo ya que solo cambia su posición. Sin embargo para poder realizar la transformación de fuentes, la fuente de corriente o de voltaje deben poder la resistencia interna.

Fuentes de corriente en Paralelo:

Si se desea reducir dos o más fuentes de corriente que se encuentran en paralelo, se puede reducir a solo una fuente de corriente, la cual tiene la magnitud y dirección de la resultante. Esto se hace a través de la suma de las corrientes en una dirección y la resta de las corrientes que se encuentren en dirección opuesta. La resistencia interna se reemplazara por una nueva resistencia, y esta se calculara como resistencias en paralelo de cada fuente de corriente.

Por ejemplo: Reducir las fuentes de corriente en paralelo:

Fuentes de corriente en serie:

La corriente de cualquier rama del circuito solo puede tener un valor, por lo tanto las fuentes de corriente de valores distintos no se conectan en serie, de la misma forma las fuentes de voltaje con distinto valores de voltaje no se conectan en paralelo.

Circuitos equivalentes de Thevenin

El circuito equivalente Thevenin es una técnica de simplificación de circuitos que se concentran en el comportamiento en los terminales y son, por tanto de gran ayuda durante el análisis.

El teorema Thevenin establece lo siguiente:

Cualquier red de corriente directa lineal bilateral de dos terminales puede ser reemplazada por un circuito equivalente que conste de una fuente de voltaje y un resistor en serie.

Es posible usar el teorema de Thevenin para reemplazar todo el circuito con solo una fuente y un resistor, y obtener los mismos valores de corriente y voltaje en los terminales (a,b)

El circuito equivalente Thevenin proporciona una equivalencia solo en las terminales, la construcción interna y las características de la red original y la equivalente Thevenin son usualmente muy diferentes.

Antes de continuar con los pasos cabe aclarar que todo el circuito va a ser reemplazado excepto la resistencia de carga R_L . por un solo resistor

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